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【专项培优】第十九章电能从哪里来
一、单选题
1．下列四幅图中，解释不合理的是（　　）
A．甲图，说明电流的周围存在磁场
B．乙图，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
C．丙图，发电机应用了磁场对电流的作用
D．丁图，说明电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
2．如图所示，四个电磁学实验的应用，下列说法不正确的是（　　）
A．电磁铁是利用甲图中的实验原理工作的
B．发电机与乙图的工作原理相同
C．丙图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D．丁图把电能转化为机械能
3．.如图所示的四个装置可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是
A．图甲可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的效应，根据该现象制成了电动机
C．图丙可用来演示电磁感应现象，根据该原理制成了发电机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
4．如图所示，某款智能手机有无线充电功能。其工作原理是当交变电流通过充电底座中的线圈时会产生变化的磁场，带有金属线圈的手机靠近磁场能产生电流，从而通过“磁生电”来充电。下面实验装置与手机无线充电的原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
5．下列原理与应用对应不正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．德州马拉松作为城市文化品牌，已发展成为彰显城市形象的重要载体。比赛过程中，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。其工作原理与此相同的是（　　）
A．手摇发电机 B．司南 C．电磁起重机 D．扬声器
7．马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩带芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列器件工作原理与它相同的是（　　）
A．电风扇
B．门吸
C．手摇发电电筒
D．电铃
8．下列有关电与磁的说法正确的是（　　）
A．扬声器是利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
B．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
C．磁场看不见、摸不着，它是人们假想的模型
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动时，电路中就会产生感应电流
9．我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下列图中与磁异探测器工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图，课外探究小组的同学，把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动这条电线，可以发电使电流表发生偏转．你认为这两个同学朝哪个方向站立时，发电的可能性比较大？（　　）
A．朝东西方向站立 B．朝南略偏东方向站立
C．朝南北方向站立 D．朝北略偏东方向站立
二、填空题
11．现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机发电，将汽车的　 　能转化为电能给电池充电，此时电动汽车的电池在电路中起到了电路元件　 　的作用。
12．如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上.当铜棒向左运动时，电流计的指针　 　 （选填“偏转”或“不偏转”）；该装置可将　 　 能转化为电能；写出用该原理制成的一种设备：　 　 。
13．“探究产生感应电流的条件”的实验装置，让导体在磁场中　 　填“水平方向左右”或“竖直方向上下”运动从而产生感应电流，依据此现象的原理法拉第发明了　 　。
14．通过两年的物理学习，相信聪明的你一定学到了很多物理知识，还知道了很多物理学家及他们对物理学做出的贡献，如：奥斯特发现了　 　周围存在着磁场 ，首次揭示了电和磁的联系；法拉第发现了　 　 现象，进一步揭示了电和磁的联系，开辟了人类的电气时代.
15．“清风不识字，何故乱翻书”所述清风能翻书，是风使书本上表面空气流动速度变大，导致书本上表面压强　 　（选填“增大”或“减小”）；发电机的工作原理　 　。
16．如图所示，这是市民在乘坐公交车时用公交IC卡购票的情景，当IC卡靠近读卡器时，感应天线接收到电磁辐射，读卡机就可以读取卡内的数据，从而得到相应的付款信息。这种IC卡付款方式依据的主要物理原理是　 　。
17．如图甲所示，是一种环保型按压式手电筒，其工作原理图如图乙所示，使用时只要按压手柄，齿轮就带动磁铁转动，灯泡就会发光。图与它工作原理相同的是　 　
A．B．
C． D．
理由：　 　；
18．如图所示，完全相同的金属框A和B在同一水平高度处，金属框A下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线）。现让它们由静止同时下落，不考虑空气阻力，先落地的是　 　（选填“金属框A”或“金属框B”），原因是　 　。
三、实验探究题
19．如图所示，水平放置的两光滑金属导轨与电路连接并置于垂直于导轨向里的匀强磁场（磁场强弱和方向处处相同）中，两根相同的金属棒AB、CD与导轨紧密接触且可自由滑动，导轨足够长，AB、CD电阻均为R。
（1）固定金属棒AB，把双向开关接到接线柱2，使金属棒CD水平向右运动，此时金属棒AB中有从A流向B的电流；若使金属棒CD水平向左运动，则此时金属棒AB中　 　（选填“有”或“没有”）电流；若有请判断电流的方向　 　（选填“从A流向B”或“从B流向A”）；若没有请分析原因；
（2）固定金属棒AB，把双向开关接到接线柱3，金属棒CD受到水平向左的磁场力作用，此时金属棒AB　 　（选填“有”或“没有”）受到磁场力；若有请判断磁场力的方向　 　（选填“水平向左”或“水平向右”）；若没有请分析原因。
四、计算题
20．最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱，某品牌电动汽车的部分参数如表所示，请回答：
电池容量（kW·h） 22
车载充电器输入电压（V） 220
车载充电器输入电流（A） 16
电能转化为机械能的效率 70%
（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁，刷卡所用的原理是　 　；
（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？
（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？
21．一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）
（1）甲图虚线框内一定有　 　，它的工作原理是　 　；
（2）求重物下落时，重力做功的功率；　 　
（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；　 　
（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。　 　
五、作图题
22．如图所示，边长为l的正方形金属线框紧贴在宽度为2l的磁场区域上方（“×”表示磁场方向垂直纸面向里），线框由静止下落穿过磁场后继续运动l，请在图中画出整个过程中线框机械能E与运动距离s的大致关系。
六、综合题
23．手机无线充电（如图甲）就是不借助于数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机续航时间，现阶段使用较多的一种无线充电方式其技术的原理如图乙所示，交流电流流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
（1）智能手机放在无线充电板上时，手机中的受电线圈中会产生　 　，无线充电工作原理与　 　（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
（2）某品牌手机，锂电池的容量为4000mAh，输出电压为3V，该电池最多可提供　 　 的电能。
24．电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量(液体在单位时间内通过某横截面的体积)和流速的仪表。
如图甲是用米检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计。其原理如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n(病人心脏血管横截面积与正常人心脏f血管横截面积的比值)的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表：
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
v(m/s) 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
研究表明，当血L液在管内匀速流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。
（1）利用电磁流量计　 　( 选填"可以”或“不可以”)测量某食用油管道中油的流量；
（2）电磁流量计上的仪表是由　 　改装的 (选填“电压表"或“电流表”)；电磁血流计的工作原理与　 　 ( 选填“电动机”、“发电机”或“电磁铁")的工作原理相同；
（3）测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10-4m3/s，则管子的横截面积为　 　m2；
（4）根据表中数据可知，当n=0.5时，v=　 　m/s；
（5）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=　 　P0。
七、科普阅读题
25．阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应1988年阿尔贝 费尔和彼得 格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复含膜R与R0之比与膜睽厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如图所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是______；
A．铜、银 B．铁、铜 C．铜、铝 D．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻　 　；（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的　 　信息转化为电信息。“新型读出磁头”的工作原理是　 　；
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0　 　；（选填“大”或“小”）得多。
（5）如图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域。将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是图中的______。
A． B．
C． D．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；电磁铁的构造和原理；电磁感应
2．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；磁场对通电导线的作用；电磁感应
3．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；磁场对通电导线的作用；电磁感应
4．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；磁场对通电导线的作用；电磁感应
5．【答案】C
【知识点】电磁感应
6．【答案】A
【知识点】电磁感应
7．【答案】C
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
8．【答案】A
【知识点】磁场；电磁感应；扬声器和耳机的构造和原理
9．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应
10．【答案】A
【知识点】产生感应电流的条件
11．【答案】机械；用电器
【知识点】发电机的构造和原理
12．【答案】偏转；机械；发电机
【知识点】电磁感应；产生感应电流的条件；发电机的构造和原理
13．【答案】水平方向左右；发电机
【知识点】产生感应电流的条件
14．【答案】电流；电磁感应
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
15．【答案】减小；电磁感应现象
【知识点】流体压强与流速的关系；电磁感应
16．【答案】电磁感应
【知识点】电磁感应
17．【答案】D；探究利用磁场获得电流的条件，导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生了感应电流，机械能转化为电能，D符合题意。
【知识点】电磁感应
18．【答案】金属框B；金属框B只受重力作用，金属框A受重力和磁场力两个力的作用
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件
19．【答案】有；从B流向A；有；水平向左
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件
20．【答案】（1）电磁感应
（2）解：电动汽车的输出功率为
（3）解：充电时的电功率
充满电需要的时间
电能转化为的机械能为
则该起床受到的阻力
【知识点】热机的效率；电功的计算；电功率的计算；电磁感应
21．【答案】发电机；电磁感应；2.5W；40%；7~25Ω
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；电路的动态分析；发电机的构造和原理
22．【答案】
【知识点】机械能及其转化；产生感应电流的条件
23．【答案】（1）感应电流（或电流）；发电机
（2） （或0.012）
【知识点】电功的计算；电磁感应
24．【答案】（1）不可以
（2）电流表；发电机
（3）5×10-4
（4）0.36
（5）4
【知识点】速度公式及其应用；电流表的连接；电磁感应
25．【答案】（1）B
（2）具有
（3）磁；电磁感应
（4）小
（5）B
【知识点】磁性材料；电磁感应
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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